生体触媒を用いた内分泌攪乱化学物質分解システムの開発

利用生物催化剂开发内分泌干扰化学分解系统

• 批准号: 12750698
• 负责人: 田中 孝明
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750698/
• 关键词: 内分泌攪乱化学物質; リスク削減; バイオレメディエーション; ラッカーゼ; 白色腐朽菌; ノニルフェノール; ビテロゲニン; バイオリアクター; 内分泌撹乱化学物質; オクチルフェノール; ビスフェノールA; 合成女性ホルモン; フタル酸エステル; テッカーゼ; リパーゼ

平成12年度に引き続き,生体触媒による内分泌撹乱化学物質の分解処理システム(バイオレメディエーション・システム)の研究を進めた。平成12年度に開発した回転型バイオリアクターを用いて,砂質に付着したノニルフェノールの分解を行い,反応条件の検討とリスク削減の検証を行った。生体触媒としては白色腐朽菌Trametes sp.由来のラッカーゼを用い,モデル汚染底質としてノニルフェノールを付着させた海砂を用いた。反応装置としては5x5x6cmの正方柱型の反応容器内でモデル汚染底質を回転させる,回転型リアクターを用いた。リアクター中にて,主としてpH5, 30℃にて,15gのモデル汚染底質を酵素溶液45mlを用いて処理した。まず,リアクターの回転軸の角度が反応速度に与える影響について検討した。40-90度の範囲では角度を小さくすると処理速度が高くなったため,40度が最適であった。回転速度については0-45rpmの範囲では10rpmが最適であり,10rpm以上では,回転に要する動力は高くなるが,処理速度は高くならなかった。この傾向は酵素液量を変化させたときも同じであった。次に酵素濃度を変化させて処理反応を行ったところ,反応速度は酵素濃度の約1/2乗に比例してしか増加しなかった。砂粒子の表面上のノニルフェノールに対しては,酵素濃度を高めても酵素濃度当りの作用効率が低下すると考えられた。反応温度を高めると40℃までは反応速度が高められた。ただし,10℃においても反応時間を長くすると90%以上の処理が可能なことが示された。最後に,オスメダカを用いた暴露実験にて,処理後の砂質からの抽出物の毒性評価を,血中ビテロゲニン濃度を指標として行った。その結果,ラッカーゼ処理によりノニルフェノールの内分泌撹乱作用が大きく低下することが示された。

在2000财年之后，我们对内分泌破坏化学物质的生物催化分解和治疗系统进行了研究（生物治疗系统）。使用2000年开发的旋转生物反应器，分解了与Sandy相连的北苯酚，并检查了反应条件并验证了风险降低。生物催化剂是白色腐烂真菌sp。的漆酶，使用含有非苯酚作为模型污染沉积物的海沙。使用旋转反应器在5x5x6cm平方柱反应容器中旋转模型污染的沉积物。在反应堆中，用45 mL的酶溶液（主要在pH 5和30°C）处理15 g模型污染的沉积物。首先，我们研究了反应器旋转轴角对反应速率的影响。在40-90度范围内，当角度降低时，处理速度会增加，因此40度是最好的。关于旋转速度，10 rpm在0-45 rpm的范围内是最佳的，在10 rpm或更高时，旋转所需的功率很高，但处理速度不高。当酶体积更改时，这种趋势是相同的。接下来，当改变酶浓度并进行处理反应时，反应速率仅与酶浓度约1/2平方成比例增加。据认为，增加酶浓度会降低盐颗粒表面上北苯酚的每个酶浓度的作用效率。当反应温度升高时，反应速率增加到40°C。但是，已经表明，即使延长了反应时间，也可以在10°C下达到90％或更高的处理。最后，在使用雄性MEDAKA的暴露实验中，使用血液植入蛋白浓度作为指数评估了治疗后沙质提取物的毒性。结果表明，漆酶治疗显着降低了北苯酚的内分泌干扰作用。

项目成果

T.Tanaka, et al.: "Reduction in risk of soil and sediment contamination by endocrine disrupting chemicals using a bioreactor"Environmental Sciences. 9(in press). (2002)

T.Tanaka 等人：“使用生物反应器降低内分泌干扰化学品造成土壤和沉积物污染的风险”环境科学。

T.Tanaka, et al.: "Enzymatic treatment of model soils contaminated with endocrine disrupting chemicals by using a rotating reactor"Proceedings of the 6^<th> World Congress of Chemical Engineering. CD-ROM. P1-070 (2001)

T.Tanaka 等人：“使用旋转反应器对受内分泌干扰化学品污染的模型土壤进行酶处理”第六届世界化学工程大会论文集。

T.Tanaka, et al.: "Enzymatic degradation of alkylphenols,bisphenol A, synthetic estrogen, and phthalic ester."Water Science & Technology. 42・(7-8). 89-95 (2000)

T.Tanaka 等人：“烷基酚、双酚 A、合成雌激素和邻苯二甲酸酯的酶降解”。《水科学与技术》42·(7-8) (2000)。

T.Tanaka, et al.: "Enzymatic degradation of alkylphenols, bisphenol A, synthetic estrogen and phthalic ester"Water Science and Technology. 42(7-8). 89-95 (2000)

T.Tanaka 等人：“烷基酚、双酚 A、合成雌激素和邻苯二甲酸酯的酶促降解”水科学与技术。

T.Tanaka, et al.: "Enzymatic remediation of model sediment polluted with endocrine disrupting chemicals by using a rotating bioreactor"Environmental Sciences. 8(2-3). 299-300 (2001)

T.Tanaka 等人：“通过使用旋转生物反应器对被内分泌干扰化学品污染的模型沉积物进行酶法修复”环境科学。